本文描述的技术适用于数字控制，尤其适用于正确关断一个或两个在开关模式电源(smps)隔离拓扑中作为整流器使用的mosfet。该技术有助于实现pwm控制器位于初级端的隔离smps拓扑智能驱动ic系列(stsrx) 。这些ic从隔离变压器的次级输出获得时钟信号，能为一个或两个同步整流器mosfet门电路提供正确的门驱动信号，解决隔离拓扑同步整流器控制中所存在的问题。

    隔离拓扑结构中的同步整流

    在隔离拓扑结构中，如果主pwm控制器位于次级端，同步整流器的驱动问题很容易解决。实际上，由于次级端上可获取pwm信号，它能用来产生同步整流器的驱动信号，由于在驱动信号通过某种耦合器件传输到初级端时会产生传输延时，因此驱动信号还必须增加一定的延时补偿。

    然而，次级端的控制配置还存在一些系统上的缺点，例如需要辅助电源启动转换器；需要将pwm控制驱动信号传送至初级开关的跨隔离电路；在电流模式控制环中，将初级开关电流信息传送至pwm控制器中存在一些困难。因此必须在初级端使用pwm控制，以实现高性能、高效率、小尺寸和低成本的smps。

    如果主pwm控制电路在初级端，其输出信号在次级端不能以简单而低成本的方式获得，但仍然可以在次级端根据隔离变压器的输出获得这些信息。由于电路中的寄生效应，因此由隔离变压器输出得到的同步信号相对于初级端pwm信号将存在延时，并可能呈现某种程度的振荡，尤其是在非连续传导模式下。因此，提供同步整流器驱动的控制技术必须避免产生错误运行条件，这些运行条件产生自对应于初级端pwm信号的任何次级端信号同步时序作用(pwm同步信号)。

    一种称为“自驱动同步整流”的技术可以在正向拓扑的基础上，通过将隔离变压器的输出作为pwm同步信号，使mosfet作为整流器工作于隔离拓扑结构。

    遗憾的是，该技术应用很不方便。例如，在前向变换器中，驱动信号决定于主变压器的消磁方式。这样，由于门电路缺少必要的驱动信号，驱动信息在快速恢复式整流mosfet的体二极管中传送的时间将会很长。这样不仅损害了同步整流，还限定驱动同步整流器只能与某些专用的特殊消磁技术协同使用。

    此外，当初级输入电压的可变范围很大(公因子为2:1)时，由于难以提供总是能与门电路范围相匹配的驱动信号电压值，该技术很难实现。

    因此，在带有初级端控制的隔离拓扑中，驱动同步整流器最适用的方法是使同步整流器配备处理来自隔离变压器次级端同步信号(时钟)的控制电路，并解决任何与两个对应于时钟输入的mosfet驱动信号时序有关的问题。图1显示了前向转换器中控制驱动实现的简化图。

    跨导和击穿问题

    控制电路中必须用简单的方法使同步整流器工作在隔离拓扑结构，处理来自时钟信号输入的同步整流器驱动信号的正常时序生成。时钟信号和同步整流器(sr)驱动信号之间必须提供适当的空载时间以避免开关之间的跨导。

    控制器还需要处理击穿问题。击穿可能发生在隔离拓扑的次级端，出现这种问题的条件决定于电路拓扑结构。通常，同步整流器打开的变换过程很容易处理，而关断的变换则需要特殊处理。实际上，由时钟产生驱动信号的电路会产生传输延时，该延时加到隔离变压器的信号中。这些固有的延时将延缓双向同步整流器开关的关断，产生错误的电路条件，使得不可能使用单向二极管器件。这种情况下会产生短路环，将产生非常高的电流峰值，该峰值电流大小仅受电路中的寄生参数限制。图2显示了前向拓扑的短路条件。

    因此，有必要引入可以避免产生错误运行条件的特定空载时间。特定空载时间可产生正确预测的关断转换时序，并保证sr在时钟信号转换之前关断。但开关的预测值必须降至最低，以减少体二极管的导通时间，从而避免降低效率。特别地，预测值可用作优化参数，并按照设计的物理实现对电路操作进行调整。实际上，sr下降电流的关断时间斜率取决于多个参数，如转换器的输入和输出电压、先前的驱动电流大小及电路中的寄生参数(如漏电感)。预测时间可由特定的电路操作条件加以调节，以实现最佳的性能，即较高的效率、体二极管的通电时间最短、相应的反向恢复电流最小。

    本文描述的技术适用于数字控制，尤其适用于正确关断一个或两个在开关模式电源(smps)隔离拓扑中作为整流器使用的mosfet。该技术有助于实现pwm控制器位于初级端的隔离smps拓扑智能驱动ic系列(stsrx) 。这些ic从隔离变压器的次级输出获得时钟信号，能为一个或两个同步整流器mosfet门电路提供正确的门驱动信号，解决隔离拓扑同步整流器控制中所存在的问题。

    隔离拓扑结构中的同步整流

    在隔离拓扑结构中，如果主pwm控制器位于次级端，同步整流器的驱动问题很容易解决。实际上，由于次级端上可获取pwm信号，它能用来产生同步整流器的驱动信号，由于在驱动信号通过某种耦合器件传输到初级端时会产生传输延时，因此驱动信号还必须增加一定的延时补偿。

    然而，次级端的控制配置还存在一些系统上的缺点，例如需要辅助电源启动转换器；需要将pwm控制驱动信号传送至初级开关的跨隔离电路；在电流模式控制环中，将初级开关电流信息传送至pwm控制器中存在一些困难。因此必须在初级端使用pwm控制，以实现高性能、高效率、小尺寸和低成本的smps。

    如果主pwm控制电路在初级端，其输出信号在次级端不能以简单而低成本的方式获得，但仍然可以在次级端根据隔离变压器的输出获得这些信息。由于电路中的寄生效应，因此由隔离变压器输出得到的同步信号相对于初级端pwm信号将存在延时，并可能呈现某种程度的振荡，尤其是在非连续传导模式下。因此，提供同步整流器驱动的控制技术必须避免产生错误运行条件，这些运行条件产生自对应于初级端pwm信号的任何次级端信号同步时序作用(pwm同步信号)。

    一种称为“自驱动同步整流”的技术可以在正向拓扑的基础上，通过将隔离变压器的输出作为pwm同步信号，使mosfet作为整流器工作于隔离拓扑结构。

    遗憾的是，该技术应用很不方便。例如，在前向变换器中，驱动信号决定于主变压器的消磁方式。这样，由于门电路缺少必要的驱动信号，驱动信息在快速恢复式整流mosfet的体二极管中传送的时间将会很长。这样不仅损害了同步整流，还限定驱动同步整流器只能与某些专用的特殊消磁技术协同使用。

    此外，当初级输入电压的可变范围很大(公因子为2:1)时，由于难以提供总是能与门电路范围相匹配的驱动信号电压值，该技术很难实现。

    因此，在带有初级端控制的隔离拓扑中，驱动同步整流器最适用的方法是使同步整流器配备处理来自隔离变压器次级端同步信号(时钟)的控制电路，并解决任何与两个对应于时钟输入的mosfet驱动信号时序有关的问题。图1显示了前向转换器中控制驱动实现的简化图。

    跨导和击穿问题

    控制电路中必须用简单的方法使同步整流器工作在隔离拓扑结构，处理来自时钟信号输入的同步整流器驱动信号的正常时序生成。时钟信号和同步整流器(sr)驱动信号之间必须提供适当的空载时间以避免开关之间的跨导。

    控制器还需要处理击穿问题。击穿可能发生在隔离拓扑的次级端，出现这种问题的条件决定于电路拓扑结构。通常，同步整流器打开的变换过程很容易处理，而关断的变换则需要特殊处理。实际上，由时钟产生驱动信号的电路会产生传输延时，该延时加到隔离变压器的信号中。这些固有的延时将延缓双向同步整流器开关的关断，产生错误的电路条件，使得不可能使用单向二极管器件。这种情况下会产生短路环，将产生非常高的电流峰值，该峰值电流大小仅受电路中的寄生参数限制。图2显示了前向拓扑的短路条件。

    因此，有必要引入可以避免产生错误运行条件的特定空载时间。特定空载时间可产生正确预测的关断转换时序，并保证sr在时钟信号转换之前关断。但开关的预测值必须降至最低，以减少体二极管的导通时间，从而避免降低效率。特别地，预测值可用作优化参数，并按照设计的物理实现对电路操作进行调整。实际上，sr下降电流的关断时间斜率取决于多个参数，如转换器的输入和输出电压、先前的驱动电流大小及电路中的寄生参数(如漏电感)。预测时间可由特定的电路操作条件加以调节，以实现最佳的性能，即较高的效率、体二极管的通电时间最短、相应的反向恢复电流最小。